Baza ElektroTeknologio

Leĝo de Ohm kaj ĝiaj sekretoj [DEKLARO]

Enkonduko al la Leĝo de Ohm:

Leĝo de Ohm Ĝi estas la deirpunkto por kompreni la bazajn fundamentojn de elektro. De ĉi tiu vidpunkto gravas analizi la aserton de la Leĝo de Ohm en praktika teoria maniero. Pro nia sperto en la kampo, la analizo de ĉi tiu leĝo eĉ permesas al ni realigi la sonĝon de iu ajn specialiĝinta personaro en la areo: laboru malpli kaj plenumu pli, ĉar per ĝusta interpreto ni povas detekti kaj analizi elektrajn difektojn. Laŭlonge de ĉi tiu artikolo ni parolos pri ĝia graveco, origino, uzo de aplikoj kaj sekreto por pli bone kompreni ĝin.

¿Kiu malkovris la leĝon de Ohm?

Georg simon ohm (Erlangen, Bavario; 16-a de marto 1789-Munkeno, 6-a de julio 1854) estis germana fizikisto kaj matematikisto, kiu kontribuis la leĝon de Ohm al la teorio de elektro. [1]. Ohm estas konata pro studado kaj interpretado de la rilato inter la intenseco de elektra kurento, ĝia elektromotiva forto kaj rezisto, formulante en 1827 la leĝon, kiu portas sian nomon, kiu asertas, ke I = V / R. La unuo de elektra rezisto, la omo, estas nomita laŭ li. [1] (vidu figuron 1)
Georg Simon Ohm kaj lia Leĝo de Ohm (citeia.com)
Figuro 1 Georg Simon Ohm kaj la leĝo de lia Ohm (https://citeia.com)

Kion diras la leĝo de Ohm?

La Leĝo de Ohm establas: La intenseco de kurento tra elektra cirkvito estas rekte proporcia al la tensio aŭ tensio (potenciala diferenco V) kaj inverse proporcia al la elektra rezisto, kiun ĝi prezentas (vidu figuron 2)

Komprenante tion:

Kvanto Simbolo de la leĝo de Ohm Unueco de mezuro Rolo Se vi scivolas:
Streĉiteco E Volto (V) Premo kiu kaŭzas la fluon de elektronoj E = elektromova forto aŭ induktita tensio
Rojo I Ampere (A) Intenso de elektra kurento I = intenseco
Rezisto R Ohmo (Ω) fluo inhibitoro Ω = greka litero omega
leĝaj formuloj de ohm
  • E= Elektra Potenciala Diferenco aŭ elektromova forto "malnova lerneja termino" (Voltoj "V").
  • I= Intenso de elektra kurento (Amperoj "Amp.")
  • R= Elektra Rezisto (Ohmoj "Ω")
Figuro 2; Leĝa Formulo de Ohm (https://citeia.com)

Por kio estas la Leĝo de Ohm?

Ĉi tiu estas unu el la plej interesaj demandoj, kiujn studentoj pri elektro / elektroniko de la unuaj niveloj sin demandas, kie ni sugestas kompreni ĝin tre bone antaŭ ol daŭrigi aŭ progresi kun alia temo. Ni analizos ĝin paŝon post paŝo: Elektra rezisto: Ĝi estas la opozicio al la fluo de elektra kurento tra kondukilo. Elektra kurento: Ĝi estas la fluo de elektra ŝargo (elektronoj), kiu trairas kondukilon aŭ materialon. La aktuala fluo estas la kvanto de ŝargo por unuo de tempo, ĝia mezurunuo estas la Ampero (Ampero). Elektra potenciala diferenco: Ĝi estas fizika kvanto, kiu kvantigas la diferencon en elektra potencialo inter du punktoj. Ĝi ankaŭ povas esti difinita kiel la laboro per unueca ŝargo praktikita de la kampo sur ŝarĝita partiklo por movi ĝin inter du determinitaj pozicioj. Ĝia mezurunuo estas la Volto (V).

konkludo

Leĝo de Ohm Ĝi estas la plej grava ilo por la studoj de elektraj cirkvitoj kaj fundamenta bazo por studoj pri Elektraj kaj Elektronikaj karieroj ĉe ĉiuj niveloj. Dediĉi tempon por ĝia analizo, ĉi-kaze disvolvita en ĉi tiu artikolo (ĉe ĝiaj ekstremoj), estas esenca por kompreni kaj analizi la sekretojn por problemoj.

Kie ni povas konkludi laŭ la analizo de la Leĝo de Ohm:

  • Ju pli alta estas la potenciala diferenco (V) kaj des pli malalta estas la rezisto (Ω): Ju pli granda estas la intenseco de elektra kurento (Amp).
  • Ju pli malalta estas la potenciala diferenco (V) kaj pli alta rezisto (Ω): Malpli da elektra kurenta intenseco (Amp).

Ekzercoj por kompreni kaj efektivigi la Leĝon de Ohm

1-ekzercado

Aplikante la Leĝo de Ohm En la sekva cirkvito (figuro 3) kun rezisto R1= 10 Ω kaj potencialdiferenco E1= 12V aplikante la leĝon de Ohm, la rezulto estas: I=E1/R1 I= 12V/10 Ω I = 1.2 Amp.
Baza elektra cirkvito
Figuro 3 Baza elektra cirkvito (https://citeia.com)

Leĝa Analizo de Ohm (Ekzemplo 1)

Por analizi la leĝon de Ohm ni preskaŭ translokiĝos al la Kerepakupai Merú aŭ Anĝelaj Faloj (Kerepakupai Merú en la indiĝena lingvo Pemón, kiu signifas "salti de la plej profunda loko"), ĝi estas la plej alta akvofalo en la mondo, kun alteco de 979 m (807 m da seninterrompa falo), originis de la Auyantepuy. Ĝi situas en la Nacia Parko Canaima, Bolívar, Venezuelo [2]. (vidu figuron 4)
komparo de anĝelsalto kaj leĝo de Ohm
Figuro 4. Analizante la Leĝon de Ohm (https://citeia.com)
Se ni imagive efektivigas analizon aplikante la Leĝo de Ohm, farante la jenajn supozojn:
  1. Kaskada alteco kiel la potenciala diferenco.
  2. Akvaj obstakloj aŭtune kiel rezisto.
  3. La Akvofluo de la Kaskado kiel la Elektra Kurenta Intenseco

Ekzerco 2:

En virtuala ekvivalento ni taksas cirkviton ekzemple de figuro 5:
Leĝa analizo de Ohm
Figuro 5 Analizo de la aro de Ohm 1 (https://citeia.com)
Kie E1= 979V kaj R1=100 Ω I=E1/R1 I= 979V/100 Ω I= 9.79 Amp.
citeia.com

Leĝa Analizo de Ohm (Ekzemplo 2)

Nun en ĉi tiuj virtualigoj, ekzemple, se ni transloĝiĝos al alia akvofalo ekzemple: La Iguazú-Akvofaloj, ĉe la limo inter Brazilo kaj Argentino, en Gŭarano Iguazú signifas "granda akvo", kaj ĝi estas la nomo, kiun la indiĝenaj loĝantoj de la Sudo Konuso de Ameriko ili donis la riveron, kiu nutras la plej grandajn akvofalojn en Latin-Ameriko, unu el la mirindaĵoj de la mondo. Tamen en la lastaj someroj ili havis problemojn kun la akvofluo. [3] (vidu figuron 6)
Iguazu Falls virtuala komparo kun leĝo de omo
Figuro 6 Analizante la Leĝon de Ohm (https://citeia.com)

Ekzerco 3:

Kie ni supozas, ke ĉi tiu virtuala analizo estas E1 = 100V kaj R1 = 1000 Ω (vidu figuron 7) I = E1 / R1 I = 100V / 1000 Ω I = 0.1 Ampero.
Leĝa analizo de Ohm 2
Figuro 7 Analizo de la leĝo 2 de Ohm (https://citeia.com)

Leĝa Analizo de Ohm (Ekzemplo 3)

Por ĉi tiu ekzemplo, iuj el niaj legantoj eble demandos, kaj kia estas la analizo, se la mediaj kondiĉoj en la akvofalo Iguazú pliboniĝas (kiu ni esperas, ke estos tiel, memorante ke ĉio en la naturo devas havi ekvilibron). En la virtuala analizo, ni supozas ke la grundrezisto (al la trairejo de la fluo) en teorio estas konstanto, E estus la akumulita kontraŭflua potencialdiferenco kie kiel sekvo ni havos pli da fluo aŭ en nia komparo kurenta intenseco (I ), estus ekzemple: (vidu figuron 8)
komparante Iguazú-akvofalon kaj la kuŝejon de Ohm
figuro 8 analizo de la leĝo 3 de Ohm (https://citeia.com)
citeia.com

Ekzerco 4:

Laŭ la leĝo de Ohm, se ni pliigas la potencialan diferencon aŭ amasigas ĝian elektromotivan forton pli alte, konservante la reziston konstanta E1 = 700V kaj R1 = 1000 Ω (vidu figuron 9)
  • I = E1 / R1  
  • I = 700V / 1000 Ω
  • I = 0.7 Amperoj
Ni observas, ke la kurenta intenseco (Amp) en la cirkvito pliiĝas.
elektra cirkvito
Figuro 9-analizo de la leĝo de Ohm 4 (https://citeia.com)

Analizante la Leĝon de Ohm por kompreni ĝiajn sekretojn

Kiam vi komencas studi la leĝon de Ohm, multaj miras, kiel tia relative simpla leĝo povas havi sekretojn? Fakte ne estas sekreto, se ni detale analizas ĝin ĉe ĝiaj finoj. Alivorte, ne analizi la leĝon ĝuste povas, ekzemple, igi nin malmunti elektran cirkviton (praktike aparaton eĉ je industria nivelo) kiam ĝi povas esti nur difektita kablo aŭ konektilo. Ni analizos kazon de kazo:

Kazo 1 (Malferma cirkvito):

analizo de malferma elektra cirkvito
Figuro 10 Malferma elektra cirkvito (https://citeia.com)
Se ni analizas la cirkviton en figuro 10, laŭ la leĝo de Ohm la elektroprovizo E1 = 10V kaj la rezisto ĉi-kaze estas izolilo (aero), kiu tendencas esti senfina ∞. Do ni havas:
  • I = E1 / R  
  • I = 10V / ∞ Ω
Kie la fluo emas esti 0 Amp.

Kazo 2 (Cirkvito mallongigita):

analizo de fuŝkontaktigita elektra cirkvito
Figuro 11 Elektra cirkvito en kurta cirkvito (https://citeia.com)
Ĉi-kaze (figuro 11) la elektroprovizo estas E = 10V, sed la rezisto estas konduktilo, kiu teorie havas 0Ω, do ĝi estus ĉi-kaze kurta cirkvito.
  • I = E1 / R  
  • I = 10V / 0 Ω
Kie la fluo teorie emas esti senfina (∞) Amp. Kio ekfunkciigus la protektajn sistemojn (fuzeojn), eĉ en nia simulila programaro ekfunkciigis la singardajn kaj kulpajn alarmojn. Kvankam fakte modernaj kuirilaroj havas protektan sistemon kaj aktualan limigilon, ni rekomendas niajn legantojn kontroli la konektojn kaj eviti kurtajn cirkvitojn (kuirilaroj, se ilia protekta sistemo fiaskas, povas eksplodi "Singardemo").

Kazo 3 (misfunkciado de konekto aŭ drataro)

Se ni timas en elektra cirkvito elektrofonton E1 = 10V kaj R1 = 10 Ω, ni devas havi laŭ la leĝo de Ohm;

Ekzerco 5:

  • I = E1 / R1  
  • I = 10V / 10 Ω
  • I = 1 Amperoj
Nun ni supozas, ke en la cirkvito ni havas kulpon pri drato (interne rompita aŭ rompita drato) aŭ malbona konekto, ekzemple, figuro 12.
rompita drata erara cirkvito
Figuro 12-Cirkvito kun Interne Fendita Kablo (https://citeia.com)
Kiel ni jam analizis per malferma rezistilo, la difektita aŭ rompita konduktilo havos similan konduton. La intenseco de elektra kurento = 0 Amp. Sed se mi demandas vin, kiu sekcio (figuro 13) estas A aŭ B difektita? kaj kiel ili determinus ĝin?
Analizo de rompita aŭ rompita drata cirkvito
Figuro 13 Cirkvita analizo kun difektita aŭ interne rompita kablo (https://citeia.com)
Certe via respondo estus, ni mezuru kontinuecon kaj simple detektu kiun el la kabloj difektas (do ni devas malkonekti la komponantojn kaj malŝalti la elektran fonton E1), sed por ĉi tiu analizo ni supozos, ke la fonto eĉ ne povas esti malŝaltis aŭ malkonektas ian kabligon, nun la analizo pli interesiĝas? Unu eblo estas meti voltmetron paralele al la cirkvito kiel ekzemple figuro 14
Misa Cirkvita Analizo Uzanta Leĝon de Ohm
Figuro 14 Misa Cirkvita Analizo (https://citeia.com)
Se la fonto funkcias, la voltmetro devas marki la defaŭltan Tension ĉi-kaze 10V.
Analizante erarojn de elektraj cirkvitoj kun leĝo de Ohm
Figuro 15 Misa Cirkvita Analizo laŭ Leĝo de Ohm (https://citeia.com)
Se ni metas la voltmetron paralele al Rezistoro R1, la tensio estas 0V se ni analizas ĝin per Leĝo de Ohm Ni havas:
  • VR1 = I x R1
  • Kie I = 0 Ampero
  • Ni timas VR1 = 0 Amp x 10 Ω = 0V
analizante kabligan misfunkciadon laŭ la leĝo de Ohm
Figuro 16 analizante kablan fiaskon laŭ la leĝo de Ohm (https://citeia.com)

Nun se ni metos la voltmetron paralele al la difektita drato, ni havos la tension de la elektroprovizo, kial?

Ĉar I = 0 Ampero, la rezisto R1 (ne havas opozicion de la elektra kurento kreanta virtualan teron) kiel ni jam analizis VR1 = 0V Do ni havas en la damaĝita kablo (ĉi-kaze) la Tensio de la nutrado.
  • V (difektita drato) = E1 - VR1
  • V (difektita drato) = 10 V - 0 V = 10V
Mi invitas vin lasi viajn komentojn kaj dubojn, kiujn ni certe respondos. Ĝi ankaŭ povas helpi vin detekti elektrajn misfunkciojn pri nia artikolo Elektraj mezuraj instrumentoj (Ohmmetro, Voltmetro, Ampermetro)

Ĝi povas servi al vi:

Referencoj[1] [2] [3]

Respondu

Via retpoŝta adreso ne estos eldonita. Postulita kampojn estas markita per *

Ĉi tiu retejo uzas Akismet por redukti spamon. Lernu kiel procesas viaj komentaj datumoj.